TUYAU EN ACIER ASTM A671 EFW

Spécification standard ASTM A671 - pour les tuyaux en acier soudés par fusion électrique pour températures atmosphériques et basses
 

ASTM A671 est une norme développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM International). Cette norme s'applique aux tubes en acier fabriqués parsoudage par fusion électrique (EFW)processus, principalement utilisé dans les récipients sous pression, les systèmes de tuyauterie et d’autres applications critiques dans des environnements normaux et à basse température.

Champ d'application :
Tuyaux sous pression, réservoirs de stockage, etc. utilisés pour les services à basse ou température normale, couramment utilisés dans les industries pétrolières, gazières, chimiques et autres.
La température de fonctionnement n'est généralement pas inférieure à -50 degrés F (-45 degrés), en fonction de la qualité de l'acier et des exigences des tests d'impact.

Différentes catégories de qualité (telles que CL22) sont divisées en fonction des processus de fabrication, des exigences d'inspection et des niveaux de contrainte admissibles, et ont des exigences strictes en matière de qualité de soudage, de -essais non destructifs, etc.

Spécifications et matériaux :
Diamètre extérieur : supérieur ou égal à 16 po (406 mm)
Épaisseur de paroi : supérieure ou égale à 1/4 po (6,4 mm)

Qualités des matériaux :
La norme comprend plusieurs nuances d'acier au carbone et d'acier faiblement alliés (telles que CL15, CL16, CL20, CL22, etc.), et le nombre représente la limite d'élasticité minimale (unité : ksi, soit mille livres par pouce carré).

Par exemple : CL20 signifie que la limite d'élasticité minimale est de 20 ksi (environ 138 MPa).

L'A671 CC60 est un acier au carbone courant avec des teneurs spécifiques en carbone, silicium et manganèse. A671 CC65 et CC70 sont également des aciers au carbone courants, tandis que A671 CD70 est un acier au manganèse et au silicium. La norme A671 couvre également les aciers au nickel, tels que A671 CF66 et CF71.

Composition chimique :

Le tuyau en acier ASTM A671 est fabriqué à partir de tôles d'acier de qualité pour récipient sous pression. Différentes qualités ont des exigences différentes en matière de composition chimique, mais incluent généralement le contrôle des éléments clés suivants :

Carbone (C) : affecte la résistance et la soudabilité, généralement contrôlés dans une plage inférieure (telle que inférieure ou égale à 0,23 %).
Manganèse (Mn) : améliore la résistance et la ténacité, plage courante 0,79-1,3 %.
Silicium (Si) : utilisé pour la désoxydation, généralement 0,13 à 0,45 %.
Soufre (S) et phosphore (P) : strictement limités (Inférieur ou égal à 0,035%) pour éviter la fragilité à chaud et à froid.

Autres éléments d'alliage (tels que Ni, Cr, Mo, V...) : certaines nuances peuvent être ajoutées pour améliorer la ténacité à basse température.

Propriétés mécaniques :

Les tuyaux en acier conformes à la norme ASTM A671 sont généralement fabriqués à partir de matériaux en acier au carbone-manganèse-silicium avec une bonne résistance et ténacité. Pour des qualités de matériaux spécifiques, telles que « GR.CC 60 », « GR » signifie qualité, « CC 60 » indique le type et la qualité de résistance du matériau, et « 60 » peut représenter la limite d'élasticité du matériau, qui est approximativement équivalente à 415 MPa‌.

Les propriétés mécaniques des tuyaux en acier ASTM A671 dépendent de la nuance (telle que CC60, Gr.65) et de la catégorie de traitement thermique (telle que CL22, CL32), comprenant principalement :

Limite d'élasticité (YS) : exigence minimale (telle que supérieure ou égale à 220 MPa ou plus).
Résistance à la traction (TS) : généralement 415-555 MPa (comme CC60).
Allongement : Supérieur ou égal à 21% (mesure la ductilité du matériau).
Résistance aux chocs (certaines qualités doivent répondre à des tests d'impact à basse-température, tels que le test d'encoche Charpy V-à -45 degrés).

Processus de fabrication :
La plaque d'acier est transformée en tube rond par J (Joggle)-C (Sertissage)-O (Open)-E (Expansion) formage en plusieurs-étapes.
Le tube en acier est soudé par procédé de soudage par fusion électrique (EFW) et les soudures sont soumises à 100 % à des tests radiographiques (RT) ou à d'autres tests non-non destructifs (NDT) pour garantir la qualité.
Le processus de soudage nécessite un contrôle strict du courant, de la tension et de la vitesse de soudage pour garantir la qualité de la soudure.

Exigences des tests :
Test hydrostatique : Chaque tube en acier est soumis à un test de pression hydraulique.
Contrôles non-destructifs (CND) : les soudures sont soumises à des contrôles radiographiques ou ultrasoniques.
Test d'impact (facultatif) : en fonction des exigences de température, un test d'impact à encoche Charpy V-peut être nécessaire.

Différences par rapport aux autres normes :
Des normes similaires telles que l'ASTM A672 (pour les tuyaux soudés par fusion électrique à haute-pression et haute-température), tandis que l'ASTM A671 se concentre davantage sur les applications à basse-température.
Contrairement aux normes sur les tuyaux sans soudure (telles que ASTM A106), A671 est un tuyau soudé, mais il est strictement testé pour garantir sa résistance.

Application courante :
Gazoducs cryogéniques de gaz liquéfié (GNL)
Équipement de raffinage du pétrole
Récipients sous pression cryogéniques dans l'industrie chimique